KAYU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

1

Definisi Kayu

• Serat adalah senyawa selulosa,

merupakan senyawa

polisakarida glukan dengan

ikatan β(1,4)

• Kayu adalah untaian serat

yang direkatkan oleh senyawa

lignin sehingga berbentuk

memanjang dan kokoh.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

2

Deskripsi

Dimensi serat berpengaruh terhadap kualitas kayu,

dan sebaliknya jenis kayu berpengaruh ke kualitas

serat

Jenis kayu keras dan kayu lunak, dibedakan berdasar

ratio diameter/panjang serat (kuat 1/25; lunak 1/8).

Untuk bahan bangunan dan pulp, pulp manjadi kertas

dan aneka produk lain (kertas seni, kertas industri,

lembarang surat berharga)

Produk terkini olahan kertas yang kebutuhan pasar

besar adalah kertas tisue, adsorben (softtex dan

pamphes ), tissue basah.

8/2

2/2

016

3

W

oo

dT

ec

hn

olo

gy/

SU

G?

20

Deskripsi• Bagian batang atau cabang serta ranting tanaman yang

mengeras karena mengalami lignifikasi.

• Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat akumulasi

selulosa dan ligninpada dinding sel berbagai jaringan

di batang.

• Batang pohon yang dipotong melintang akan mem-

perlihatkan bagian-bagian kayu, yang kerap kali

berbeda warna. Bagian terdalam adalah empulur yang

lunak, lalu ke luar adalah kayu teras, kayu gubal, dan

terakhir adalah kulit kayu.

• Ilmu perkayuan (dendrologi) mempelajari berbagai

aspek mengenai klasifikasi kayu serta sifat kimia, fisika,

dan mekanika kayu dalam berbagai kondisi

penanganan.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

4

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

5

A. JENIS KAYU BANGUNAN

• Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai

dari memasak, membuat perabot (meja dan kursi),

bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan

partikel board dan kertas, serta banyak lagi.

• Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan

rumah tangga dan sebagainya.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

6

Jenis Kayu Bangunan Terbanyak

1. Kayu Jati

2. Kayu Merbau

3. Kayu Bengkirai / Balau

4. Kayu Meranti Merah

5. Kayu Ulin

6. Kayu Kamfer

7. Kayu Akasia

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

7

1. Kayu Jati

• Kayu jati sering dianggap sebagai kayu dengan serat

dan tekstur paling indah.

• Karakteristiknya yang stabil, kuat dan tahan lama

membuat kayu ini menjadi pilihan utama sebagai

material bahan bangunan.

• Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II dan Kelas Kuat

I, II.

• Kayu jati juga terbukti tahan terhadap jamur, rayap

dan serangga lainnya karena kandungan minyak di

dalam kayu itu sendiri.

• Tidak ada kayu lain yang memberikan kualitas dan

penampilan sebanding dengan kayu jati.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

8

2. Kayu Merbau

• Kayu Merbau termasuk salah satu jenis kayu yang cukup

keras dan stabil sebagai alternatif pembanding dengan

kayu jati.

• Merbau juga terbukti tahan terhadap serangga. Warna

kayu merbau coklat kemerahan dan kadang disertai

adanya highlight kuning.

• Merbau memiliki tekstur serat garis terputus putus.

Pohon merbau termasuk pohon hutan hujan tropis.

Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II dan Kelas Kuat I,

II.

• Kayu merbau biasanya difinishing dengan melamin

warna gelap / tua. Merbau memiliki tekstur serat garis

terputus putus.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

9

3. Kayu Bangkirai/Balau

• Kayu Bangkirai termasuk jenis kayu yang cukup awet dan kuat. Kayu Bangkirai termasuk jenis kayu yang cukup awet dan kuat. Termasuk kayu dengan Kelas Awet I, II, III dan Kelas Kuat I, II.

• Sifat kerasnya juga disertai tingkat kegetasan yang tinggi sehingga mudah muncul retak rambut dipermukaan.

• Selain itu, pada kayu bangkirai sering dijumpai adanya pinhole., umumnya retak rambut dan pin hole ini dapat ditutupi dengan wood filler.

• Secara struktural pin hole ini tidak mengurangi kekuatan kayu, kayu ini sering digunakan untuk material konstruksi berat seperti atap kayu.

• Kayu bangkirai termasuk jenis kayu yang tahan terhadap cuaca sehingga sering menjadi pilihan bahan material untuk di luar bangunan / eksterior seperti lis plank, outdoor flooring / decking, dll

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

10

4. Kayu Meranti Merah

• Kayu meranti merah termasuk jenis kayu keras,

warnanya merah muda tua hingga merah muda

pucat, namun tidak sepucat meranti putih.

• selain bertekstur tidak terlalu halus, kayu meranti

juga tidak begitu tahan terhadap cuaca, sehingga

tidak dianjurkan untuk dipakai di luar ruangan.

• Termasuk kayu dengan Kelas Awet III, IV dan Kelas

Kuat II, IV.

• Pohon meranti banyak ditemui di hutan di pulau

kalimantan

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

11

5. Kayu Ulin

• Kayu ini banyak digunakan untuk bahan bangunan

rumah, kantor, gedung, serta bangunan lainnya.

• Berdasarkan catatan, kayu ulin merupakan salah

satu jenis kayu hutan tropika basah yang tumbuh

secara alami di wilayah Sumatera Bagian Selatan dan

Kalimantan.

• Jenis tersebut dikenal dengan nama daerah ulin,

bulian, bulian rambai, onglen, belian, tabulin dan

telian.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

12

6. Kayu Kamfer

• Kayu kamper telah lama menjadi alternatif bahan

bangunan yang harganya lebih terjangkau.

• Meskipun tidak setahan lama kayu jati dan sekuat

bangkirai, kamper memiliki serat kayu yang halus dan

indah sehingga sering menjadi pilihan bahan membuat

pintu panil dan jendela.

• Karena tidak segetas bangkirai, retak rambut jarang

ditemui. Karena tidak sekeras bangkirai, kecen-derungan

berubah bentuk juga besar, sehingga, tidak disarankan

untuk pintu dan jendela dengan desain terlalu lebar dan

tinggi.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

13

7. Kayu Akasia

• Kayu Akasia (Acacia mangium), mempunyai berat jenis rata-rata 0,75 berarti pori-pori dan seratnya cukup rapat sehingga daya serap airnya kecil.

• Kelas awetnya II, yang berarti mampu bertahan sampai 20 tahun keatas, bila diolah dengan baik.

• Kelas kuatnya II-I, yang berarti mampu menahan lentur diatas 1100 kg/cm2 dan mengantisipasi kuat desak diatas 650 kg/cm2.

• Berdasarkan sifat kembang susut kayu yang kecil, daya retaknya rendah, kekerasannya sedang dan bertekstur agak kasar serta berserat lurus berpadu, maka kayu ini mempunyai sifat pengerjaan mudah, sehingga banyak diminati untuk digunakan sebagai bahan konstruksi maupun bahan mebel-furnitur.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

14

B. PENGOLAHAN KAYU

1. Pemotongan

• Hasil pemotongan kayu bisa diawetkan dalam

perendaman air untuk menghindari kerusakan

serangga dan juga pengkerutan.

2. Penggergajian

• Gergaji dibagi menjadi tiga macam menurut

bentuknya yaitu pita, bundar dan rentang.

• Menurut fungsinya : Gergaji utama, Gergaji

ulang, Gergaji pinggir, Gergaji potong, dan

Gergaji perajang.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

15

3. Pengeringan Kayu

Tujuan pengeringan kayu antara lain :

• Memperbaiki sifat kayu

• Mempertahankan kayu dari serangan serangga

perusak

• Memudahkan dalam proses perekatan

• Meringankan kayu

• Menstabilkan dan meminimasi perubahan dimensi

• Mempermudah proses pengawetan

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

16

8/2

2/2

016

17

Metode Pengeringan

Pengeringan Udara: menggunakan kaedah

kayu disusun supaya ada aliran angin udara panas

dari cahaya matahari, dibiarkan pada ruang

terbuka.

Pengeringan Tanur: pengeringan dalam ruang

tertutup dengan menggunakan suhu, kelembapan

dan waktu terkendali.

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

18

Keunggulan Pengering

Tanur

1. Pengeringan boleh

dilakukan sepanjang

tahun.

2. Pengeringan lebih cepat.

3. Mudah dikawal kesesuaian

menurut jenis spesis kayu

dan saiz tebal papan.

4. Kecacatan kerana

pengeringan dapat

dielakkan.

4. Pengawetan Kayu

Tujuan Pengawetan Kayu :

• Mencegah kayu dari serangga perusak kayu,

serangga, seperti jamur dan rayap

• Meningkatkan umur pakai kayu.

• Menghemat penggunaan kayu.

• Meningkatkan nilai jual kayu.

• Meningkatkan keawetan kayu.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

19

Kerusakan Kayu

• Adanya cendawan dan bakteri yang dapat

menyebabkan pembusukan.

• Serangga penggerek misalnya rayap

• Cacing tanah

• Pengausan mekanis

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

20

Klasifikasi Keawetan Kayu Alami

Golongan Keawetan

Lama

Pemakaian

(tahun)

1 Sangat awet >8

2 Awet 5-8

3 Agak awet 3-5

4 Tidak awet 1,5-3

5 Sangat tidak

awet

<1,5

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

21

Sifat Bahan Pengawet Kayu

• Bersifat racun bagi organisme perusak kayu

• Dapat masuk ke dalam kayu hingga bagian dalam

• Mudah digunakan dan tidak berbahaya bagi manusia

• Tidak mudah menguap dan berubah menjadi zat

yang beracun.

• Mudah meresap dengan adanya penetrasi yang

tinggi.

• Tidak menyebabkan perubahan dimensi.

• Tidak mengurangi kualitas kayu.

• Mempunyai sifat permanen dalam kayu.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

22

Bahan Pengawet Kayu

• Minyak : petrolium.

• Bahan yang dilarutkan dalam minyak : seng

naftena, tembaga naftena, dan pentaklorofenol

• Bahan kalis air : pentaklorofenol dan merkuri

oleat.

• Bahan yang harus dilarutkan air : garam arsen,

asam borat, dan boraks.

• Bahan yang dipatenkan : aczol, ascu, dan garam

boliden.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

23

Tahap Proses Pengawetan Kayu

• Pencelupan

• Pelaburan dan Penyemprotan

• Perendaman

• Perendaman dingin

• Perendaman panas dingin

• Proses difusi

• Proses vakum

• Pengawetan pohon hidup

• Pengawetan tiang-pancang

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

24

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

25

Prinsip Proses Pengawetan Kayu :

– proses bahan pengawet dimasukkan ke

dalam kayu.

– Ada dua kategori: (i) dilakukan di kilang

dan (ii) di tapak.

– Antara kaedah pengawetan:

• penyalutan /sapuan

• rendaman sejuk

• rendaman panas

• rendaman panas-sejuk

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

26

• Pelapisan:

– bahan pengawet disapu dengan brus ke

permukaan kayu.

– dapat dilakukan di tapak / tempat

pembinaan.

– kurang berkesan jika sekali sapu. Perlu dua

atau lebih lapisan dan perlu diulang 2 -3

tahun sekali.

– tidak sesuai untuk kayu terdedah pada cuaca.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

27

• Rendaman :– mencelup /merendam kayu ke dalam takungan

berisi bahan pengawet bagi tempoh tertentu pada

suhu biasa.

– sesuai dilakukan di tapak pembinaan.

– Tempo rendaman ~ bahan pengawet meresap

masuk ke dalam kayu. Berbeda bagi kayu berbeda.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

28

Kerusakan Fisik Kayu

Kecacatan Pengeringan

Rekah

Pecah

Melengkung/bebusur

relangan

piuh

meleding

kayu kulit keras

kempis

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

29

Sifat Kayu

• Perambatan panas :• Perambatan panas yang rendah /buruk.

• Kayu digunakan sebagai bahan penghalangrebakan kebakaran.

• Isolator Elektrik :• Boleh digunakan sebagai penebat elektrik

seperti pelapis suis, soket lampu dsbnya. Tetapisekarang telah diganti dengan bahan plastik/polimer kerana kayu dalam keadaan lembabbukan penebat elektik yang baik.

• Sifat Akustik :• mempunyai sifat akustik yang baik: mampu

menyerap gelombang bunyi.

D. PRODUK OLAHAN KAYU

• Kayu Gergajian

• Kayu Lapis

• Partikel Board

• Pulp

• Kertas

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

30

1. Kayu Lapis

Metode Pengupasan vinir :

• Rotary Cutting

• Slicing

• Sawing

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

31

Syarat Kayu untuk Pembuatan Kayu

Lapis

• Cacat pada kayu minimal

• Potensi kayu mencukupi

• Persediaan banyak

• Bentuk batang bulat

• Berat jenis kayu sedang

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

32

Keuntungan Pengolahan Kayu

Menjadi Papan Lapis

• Kekuatan kayu menjadi rata pada panjang, lebar, dan tebal.

• Tahan terhadap indulasi panas.

• Mudah dalam perlakuan.

• Ketahanan terhadap api lebih tinggi daaripada kayu pejal.

• Dimensi kayu bertambah stabil.

• Memiliki kekuatan terhadap bert yang klebih tinggi.

• Dapat membuat permukaan kayu yang berbentuk lengkung.

• Tahan terhadap benturan.

• Ukuran panjang, lebar, dan tebal dapat diatur sesuai keperluan.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

33

Jenis Kayu Untuk Papan Lapis

• Kelompok kapur : matoa, merawan, mentibu

• Kelompok pulai : jabon dan pulai

• Kelompok bintangur : perupuk, jangkang, durian

• Kelompok kayu indah : jati, mahoni, sawokecik

• Kelompok lesser known : kedemba, ketapang, tarap

• Kelompok sinkers : kempas, rasamala, punak

• Kelompok jelutung : teraling, jelutung, mentibu

• Kelompok meranti : meranti, pinang, merbau

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

34

Pembuatan Kayu Lapis

• Persiapan balok kupas

• Pemanasan balok

• Pembuatan venir

• Pemotongan venir

• Pengeringan venir

• Penyambungan venir

• Perbaikan venir

• Pemeriksaan dan perbaikan kualitas venir

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

35

Cacat Pada kayu Lapis

• Cacat bekas lekuk (dents)

• Cacat goresan (scratchs)

• Cacat sobek lepas dan menonjol (edge chips)

• Cacat ketidakseragaman ketebalan (dimness caused by sheet unevenness)

• Cacat ketidaksempurnaan pemotongan (cutting defects)

• Cacat mata kayu lepas (traces of fallen knot and cracks)

• Cacat retak pisah

• Cacak pelapukan kayu

• Cacat perubahan warna

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

36

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

37

2. Manufactured (Particle) Board

• Hardboard atau Masonry Board dibentuk dengan

cara mengikat antar partikel (serpihan) kayu

menjadi satu menggunakan bahan perekat (lem) .

• Particle Board merupakan produk yang dibuatdari

serpihan dan potongan kayu menjadi.

• Bentuk yang umum adalah lembaran tebal dan

kaku.

• Banyak digunakan untuk keperluan isolator sound

system, furniture (khususnya) meja komputer.

• Harga lebih murah dibandingkan dengan kayu,

karena bahan baku lebih beragam dan waste.

Bahan Baku

38

Sawdust Wood flake

Wood

shaving

Wood chip

Wood

woll

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

39

Jenis perekat

• Jenis perekat yang dipakai mempengaruhi ketahanan

papan partikel terhadap pengaruh kelembaban, yang

selanjutnya menentukan penggunaannya.

• Ada standar yang membedakan berdasarkan sifat

perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Untuk

menghasilkan papan interior biasa digunakan perekat

urea formaldehid, sedangkan untuk menghasilkan

papan eksterior, digunakan fenol formaldehid

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

40

Jumlah perekat

• Bahan perekat yang digunakan jumlahnya 6-10% dari

berat kering partikel kayunya yang berkadar air kurang

dari 10%.

• Secara normal kandungan resin papan dengan perekat

urea formaldehida antara 6-10% dari berat resin padat.

Semakin banyak resin yang digunakan dalam suatu

papan, semakin kuat dan stabil dimensi papannya, untuk

alasan ekonomis tidak diinginkan menggunakan jumlah

resin yang lebih banyak.

• Selain itu dengan kenaikan resin, kebanyakan sifat

kekuatan meningkat dengan laju yang menurun, artinya

semakin banyak resin yang digunakan, semakin kecil

peningkatannya

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

41

Proses Pembuatan Papan Partikel

• Pembuatan partikel

• Penyaringan partikel

• Pengeringan partikel

• Pencampuran partikel dengan perekat

• Pembentukan mat

• Pengempaan panas

42

A. Pembuatan Partikel

Hampir semua tipe bahan baku memerlukan

pemotongan dan penggilingan, bahan dipotong-

potong dalam bentuk chipper menjadi serpih-serpih.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

43

B. Penyaringan Partikel

oBertujuan untuk memisahkan ketaman kecil dan

besar.

o Penyaringan ini digunakan untuk membuat partikel

lebih seragam ukurannya sehingga dapat

dikelompokkan berdasarkan kategori lolos atau

tertahan ayakan yang dipakai.

oPenyaringan bertujuan untuk menghilangkan bahan-

bahan halus seperti debu yang cenderung menyerap

banyak resin sehingga menurunkan kekuatan papan.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

44

C. Pengeringan Partikel

• Kebanyakan tipe papan partikel yang dibuat dengan

resin yang diberikan dalam bentuk cair, dikeringkan

sampai kadar air 2-5%.

• Kadar air partikel merupakan suatu hal yang penting

dalam pembuatan papan partikel (paling baik 5-6%).

• Kelembaban tinggi dan kadar air tidak akan

menguntung kan dalam pengeringan. Kadar air

partikel dikeringkan sampai kadar airnya kurang dari

10%

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

45

D. Pencampuran partikel dengan

perekat

• Tujuan pemberian perekat adalah untuk memberikan

bahan pengikat antar partikel sehomogen mungkin.

• Jumlah perekat yang disemprotkan pada permukaan

partikel sebesar 6-10% berat partikel kering angin.

• Bahan kimia lain sering ditambahkan seperti parafin,

lilin, bahan pengawet, tahan api, dan lainnya.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

46

E. Pembentukan mat

• Tujuan pembentukan mat atau kasuran adalah memberikan

bentuk kasuran seseragam mungkin (berat kasuran yang

seragam pada arah melintang luas papan).

• Pembuatan kasuran dilakukan untuk proses pengempaan datar,

sedangkan pengempaan ekstrusi (pendudulan) tidak

memerlukan pembentukan kasuran.

• Untuk pengempaan datar, pembuatan kasuran akan

menentukan jumlah lapisan papan partikel yang akan dibuat,

baik satu lapis atau multilapis.

• Pada pabrik yang tanpa plat maka kasuran mengalami

pengempaan pendahuluan yang berfungsi untuk menaikkan

kerapatan dan kekuatannya sebelum dipindahkan ke dalam

pengempaan panas.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

F. Pengempaan Panas

• Cara pengempaan ada dua, yaitu pengempaan datar dan

pengempaan ekstrusi.

• Cara yang mendatar ada yang kontinyu dan tidak

kontinyu. Cara kontinyu berlangsung melalui ban baja

yang menekan pada saat bergerak memutar.

• Cara tidak kontinyu, pengempaan berlangsung pada

lempeng yang bergerak vertikal dan banyaknya celah

(rongga antar lempeng) dapat satu atau lebih.

• Pada cara ekstrusi, pengempaan berlangsung kontinyu

diantara dua lempeng yang statis. Penekanan dilakukan

oleh semacam piston yang bergerak vertikal atau

horisontal.

8/2

2/2

016

Wood

Techn

olo

gy/S

UG

?20

14

47